Richtig verbunden… Viele Geräte, deren Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit unerlässlich ist, werden heute elektronisch gesteuert. Nicht auszudenken, welche Folgen der Ausfall einer Beatmungsmaschine oder eines Fahrzeug-Assistenzsystems hätte. Insbesondere den Lötverbindungen zwischen den mikroelektronischen Komponenten kommt eine besondere Bedeutung zu. Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS entwickeln Werkstoffmodelle auf Grundlage realer Messdaten für verschiedenste Lotlegierungen in einem einzigartig weiten Temperaturbereich. Damit wird virtuelles Elektronikdesign genauer, schneller und preiswerter. Mit fortschreitender Digitalisierung steigen auch die Anforderungen an die eingesetzte Mikroelektronik, d. h. an die verbauten…
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ist es in Zusammenarbeit mit Projektpartnern gelungen, ein neuartiges industrielles Fertigungsverfahren zu entwickeln. Es ermöglicht kostengünstige FR4-Leiterplattensubstrate jetzt auch in der Leistungselektronik, zum Beispiel in Elektromotoren, anzuwenden. Gegenüber dem Einsatz von konventioneller Leistungselektronik aus Keramik sind die sogenannten Hybridleiterplatten nicht nur wesentlich vielseitiger einsetzbar, sondern auch bis zu 20-mal günstiger. Das könnte mittelfristig eine Marktlücke schließen und so einen wichtigen Beitrag zur Mobilität der Zukunft leisten. »Stellen Sie sich einen Kupferblock mit…
Forschende entwickeln formangepasste Bedienelemente… Im Forschungsvorhaben „CoMoDo“ (aus dem Englischen: Communication Module Inside Door) wurden Technologien und erforderliche Prozesse für moderne Bedien- und Anzeigesysteme am Beispiel von Waschmaschinen erforscht und entwickelt. Dabei stand die Touch-Steuerung mit integrierten Anzeigen im Fokus, wobei die einzelnen Technologien in einem Baukastensystem modular miteinander verbunden wurden. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Substrat-, Integrations- und Umformtechnologien für die In-Mold-Elektronik, die wesentlich kompaktere Interaktionskonzepte als bisher ermöglichen. Waschmaschinen sollen heute mehr können als auf Knopfdruck…
Chemiker der Universität Jena verhindern Dendrit-Bildung bei Lithium-Metall-Batterien. Die Energiedichte herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien nähert sich einem Sättigungspunkt, der den Anforderungen der Zukunft – etwa in Elektrofahrzeugen – nicht mehr gerecht wird. Lithium-Metall-Batterien können hingegen im Vergleich dazu doppelt so viel Energie pro Gewichtseinheit liefern. Die größte Herausforderung, die ihre Anwendung behindert, ist die Bildung von Lithium-Dendriten – also kleinen, nadelartigen Strukturen, die ähnlich Stalagmiten in einer Tropfsteinhöhle an der Lithium-Metall-Anode wachsen. Diese Dendriten breiten sich oft so weit aus, bis sie…
Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES nimmt den neuen Lagerprüfstand BEAT1.1 (Bearing Endurance and Acceptance Test Rig) in Betrieb. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 2,15 Mio. Euro geförderten Forschungsprojekts iBAC (Intelligent Bearing Amplitude Control) testet das Fraunhofer IWES gemeinsam mit den Projektpartnern ENERCON, Dataletics und IMO 100 kleinmaßstäbliche Rotorblattlager. Mit Hilfe der Testergebnisse wird eine Datenbasis aufgebaut, mit der Methoden zur schonenden Pitchregelung und ein durch künstliche Intelligenz (KI) gestütztes Zustandsüberwachungssystem für Blattlager entwickelt werden…
Isolatorketten verbinden das stromführende Leiterseil mit dem Freileitungsmast. Forscher der TU Graz simulierten erstmals, wann und unter welchen Bedingungen unterschiedliche Belastungen auf diese Ketten wirken. Freileitungen werden damit noch sicherer. Sie sind klein und unscheinbar, spielen bei der Betriebssicherheit von Hochspannungsleitungen aber im wahrsten Sinne des Wortes eine „tragende Rolle“: Isolatorketten. Sie verbinden das stromführende Leiterseil mit dem Strommast. Durch ihre geringe Leitfähigkeit verhindern sie, dass der Stromkreis über den Mast geschlossen und ein Kurzschluss verursacht wird. Zudem tragen sie…
Welche Stoffe in Lebensmitteln oder Textilien drinstecken, ist für den Verbraucher auf den ersten Blick nicht zu erkennen. Ein Team an der Hochschule Landshut hat ein kostengünstiges mobiles Nah-Infrarot-Spektrometer entwickelt, das Informationen über unterschiedliche Substanzen liefert und im Vergleich zu den am Markt bisher erhältlichen Geräten sehr preisgünstig ist. Zucker oder Süßstoff? Wolle oder Baumwolle? Fake oder echt? Welche Stoffe in Lebensmitteln oder Textilien drinstecken, ist für den Verbraucher auf den ersten Blick nicht zu erkennen. Geräte, die mithilfe von…
Festkörperbatterien könnten künftig zur Alternative für Lithiumbatterien werden und Elektroautos zu längeren Reichweiten verhelfen. Doch derzeit sind sie noch nicht langlebig genug. Ein Team des Fritz-Haber-Institutes, der TU München und des Forschungszentrum Jülich weist jetzt jedoch einen Weg, die Lebensdauer der Feststoffbatterien zu erhöhen. Die Forschenden haben festgestellt, dass Nanoschichten an den Grenzen zwischen den winzigen Kristallkörnern des Feststoffelektrolyten zur Stabilisierung der Batterien beitragen können. Sie sind die nächste Generation der mobilen Energiespeicher: Festkörperbatterien. Sie versprechen nicht nur größere Reichweiten,…
Forschungsschiffneubau Uthörn erhält nachhaltigen Schiffsantrieb mit grünem Methanol. Das Alfred-Wegener-Institut setzt in der deutschen Seeschifffahrt Maßstäbe für Nachhaltigkeit. Am 8. Juni 2021 fand die Kiellegung für das Nachfolgeschiff des Forschungskutters Uthörn auf der Fassmer-Werft im niedersächsischen Berne statt. Als erstes deutsches Seeschiff erhält der 35 Meter lange Neubau einen umweltschonenden und besonders emissionsarmen Methanol-Antrieb. Viele Forschende haben ihr praktisches wissenschaftliches Handwerk auf Schiffen wie der Uthörn gelernt. Der 1982 gebaute, 30 Meter lange Forschungskutter des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und…
Ein neues Bild der Bleihalogenid-Perowskite… In einer gemeinsamen experimentellen und theoretischen Arbeit zwischen der Universität Lund (Schweden), der Russischen Akademie der Wissenschaften (Russland) und des Center for Advancing Electronics Dresden an der TU Dresden (Deutschland) entwickelten Forscherinnen und Forscher eine neuartige spektroskopische Technik zur Untersuchung der Ladungsträgerdynamik in Bleihalogenid-Perowskiten. Die Studie wurde nun in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. Metallhalogenid-Perowskite wurden im letzten Jahrzehnt intensiv untersucht, da ihre Leistung in optoelektronischen Bauteilen wie Solarzellen oder Leuchtdioden bemerkenswert gestiegen ist….
Lithium-Ionen-Batterien benötigen eine Reihe von speziellen Funktionsmaterialien für ihre Leistungsfähigkeit. Einige davon klingen eher unspektakulär: leitfähige Additive. Tatsächlich sind leitfähige Zusätze wie Leitruß oder Kohlenstoff-Nanoröhren ein entscheidender Baustein für die Leistungsfähigkeit und Umweltverträglichkeit von Lithium-Ionen-Batterien. Das kürzlich gestartete Verbundprojekt HiQ-CARB zielt darauf ab, neue Kohlenstoffe mit einer überlegenen Leistung und einem geringen CO₂-Fußabdruck für zukünftige grüne Batterien in Europa bereitzustellen. HiQ-CARB erhält EU-Fördermittel von EIT RawMaterials, um dieses essentielle neue Batteriematerial zu skalieren und zu validieren. Mittlerweile ist es hinlänglich…
Interaktives Planungstool von Fraunhofer für innovative Energieinfrastrukturen … Deutschland soll bis 2045 klimaneutral werden. So sieht es das neue Klima-schutzgesetz der Bundesregierung vor. Bis zum Jahr 2030 soll der Ausstoß von Treibhausgasen um 65 Prozent unter den Wert von 1990 sinken. Um dieses ehrgeizige Vorhaben umzusetzen, bedarf es vieler innovativer Ideen und Lösungen. Einen Beitrag leisten Forschende des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF gemeinsam mit Partnern im Projekt RIGRID: Ziel ist die nachhaltige, kostengünstige und zuverlässige Strom-versorgung in ländlichen…
Elektronische Sensoren sind aus der modernen Welt nicht wegzudenken, schon gar nicht aus der Automobilwelt. Sie erhöhen die Zuverlässigkeit von Fahrzeugen, ermöglichen neue Funktionen und helfen, Kosten zu reduzieren. Dazu müssen sie sicher vor Manipulation sein – was heute nicht immer der Fall ist. Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,9 Millionen Euro geförderten Projekt sensIC erforschen sieben Verbundpartner aus Wissenschaft und Industrie, darunter das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken, wie Sensoren manipulationssicher hergestellt…
Jeder hat schon mal an der Türklinke einen gewischt gekriegt. Denn wenn sich zwei verschiedene Stoffe berühren, kann es zu einer elektrostatischen Aufladung kommen, die sich mit einem kleinen Blitz abbaut. Diese Reibungselektrizität kann man nutzen, um etwa Partikel in Abgasen abzuscheiden; sie kann aber auch ungewollt Explosionen auslösen, wenn z.B. brennbare Flüssigkeiten oder Pulver abgefüllt werden. Was bei der Kontaktelektrifizierung passiert, ist bislang nur ansatzweise verstanden. Dem Team um Experimentalphysiker Prof. Rolf Möller, Universität Duisburg-Essen (UDE), ist es erstmals…
Viele Regionen der Welt bieten gute Bedingungen für die Produktion von grünem Wasserstoff sowie regenerativ erzeugten synthetischen Kraft- und Brennstoffen. Wie groß die jeweiligen Potenziale im Detail sind, zeigt der erste globale Power-to-X-Atlas, den das Fraunhofer IEE jetzt vorgelegt hat. Die Bewertung der technischen und ökonomischen Potenziale basiert auf umfangreichen Analysen beispielsweise der Flächenverfügbarkeit und den Wetterbedingungen. Auch Faktoren wie die lokale Wasserverfügbarkeit, den Naturschutz, die Investitionssicherheit oder die Transportkosten haben die Forscher berücksichtigt. Der PtX-Atlas ist online verfügbar ab…
Am Pkw-Markt wirken derzeit ein mittel- und ein langfristiger Mega-Trend. In den nächsten Jahren wird der Marktanteil der E-Flotte massiv wachsen, begleitet von Vorgaben zur Verringerung des Klimagasausstoßes. Zugleich steigt die Bedeutung elektronischer Fahrassistenzsysteme, teil-autonomes und autonomes Fahren zeichnen sich ab. Angewandte Forschung in der Zuse-Gemeinschaft bringt beide Trends zusammen, um Autofahren weniger umweltschädlich zu machen. Teil 2 unserer Serie zum Strommarkt der Zukunft. Benötigt man für E-Pkw momentan einen Stromanschluss, erscheint das Ladekabel in einer Zukunft autonomen Fahrens wie…
Rückmeldung
